Σπειροειδώς πτερυγωτά σωλήνες έχουν γίνει το προεπιλεγμένο στοιχείο μεταφοράς θερμότητας σε διυλιστήρια και πετροχημικά τμήματα μεταγωγής. Σε μια τράπεζα μεταγωγής πυροσβεστήρα, η υψηλή ταχύτητα καυσαερίων, η διαβρωτική τέφρα και η ακτινοβολία θερμότητας καταστρέφουν τους συμβατικούς πτερυγωτούς σωλήνες μέσα σε λίγους κύκλους συντήρησης.

Το τμήμα μεταγωγής χειρίζεται καυσαέρια που εξέρχονται από το ακτινοβολημένο κουτί σε θερμοκρασίες 700–1.000°C, αλλά η δική του μεταλλική θερμοκρασία του σπειροειδούς σωλήνα καθορίζεται από την ποιότητα του βασικού σωλήνα — το ASME SA213 T9, για παράδειγμα, περιορίζεται σε περίπου 593°C μακροπρόθεσμα και 650°C βραχυπρόθεσμα. Η ταχύτητα του αερίου στην τράπεζα μπορεί να φτάσει τα 8–15 m/s, μεταφέροντας λεπτά καταλύτη και σωματίδια τέφρας που δρουν σαν αμμοβολή σε οποιαδήποτε εκτεθειμένη επιφάνεια. Μια λεπτή, συνεχής ελικοειδής πτερυγίδα — είτε εξωθημένη είτε ενσωματωμένη — έχει μια μεγάλη ακάλυπτη άκρη που διαβρώνεται γρήγορα, και μόλις η πτερυγίδα διαβρωθεί, η επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας έχει χαθεί.

Ένας σπειροειδώς πτερυγωτός σωλήνας φέρει κοντούς κυλινδρικούς σπειροειδείς, διαμέτρου 6–12 mm και ύψους 10–25 mm, συγκολλημένους με συγκόλληση αντίστασης υψηλής συχνότητας. Σε σύγκριση με μια συνεχή πτερυγίδα, η διακριτή διάταξη σπειροειδών προσφέρει:

• Αντοχή στη διάβρωση — κάθε σπειροειδής συγκολλάται σε όλη την περιφέρεια της ρίζας του, οπότε δεν υπάρχει ελεύθερη άκρη που να σηκώνεται ή να ξεφλουδίζει· η απώλεια ενός σπειροειδούς δεν επηρεάζει τη διάταξη.
• Αντοχή στη ρύπανση — η ανοιχτή γεωμετρία επιτρέπει στην τέφρα να πέφτει αντί να γεφυρώνει μεταξύ των πτερυγίων.
• Υψηλότερη ικανότητα θερμοκρασίας — οι σπειροειδείς μπορούν να παρέχονται σε ποιότητες 11Cr, 13Cr ή αντίστοιχες 9Cr, πολύ πάνω από τα όρια των σωλήνων με πτερύγια αλουμινίου.
• Μηχανική αντοχή — η σπειροειδής επιφάνεια ακαμπτοποιεί τον σωλήνα και αντιστέκεται στην κόπωση από δονήσεις σε αέρια υψηλής ταχύτητας.

Η επιλογή βασίζεται σε τρεις μεταβλητές:

1. Βασική ποιότητα σωλήνα — χάλυβας κράματος ASME SA213 T9/T11 για μέτρια καθήκοντα ερπυσμού, TP316L/TP347H για διαβρωτική υπηρεσία, ASTM A106 Gr.B για σπείρες χαμηλότερης θερμοκρασίας.
2. Υλικό σπειροειδούς — οι σπειροειδείς 11Cr και 13Cr είναι οι εργάτες για τις τράπεζες μεταγωγής διυλιστηρίων σε βασικούς σωλήνες 9Cr· οι σπειροειδείς 18Cr καθορίζονται όπου απαιτείται αντοχή στη θείωση, αλλά η αναντιστοιχία θερμικής διαστολής τους έναντι του 9Cr απαιτεί εξειδικευμένη διαδικασία συγκόλλησης ανομοιογενών μετάλλων.
3. Γεωμετρία σπειροειδούς — η διάμετρος, το ύψος και ο διαχωρισμός καθορίζουν τον λόγο εκτεταμένης επιφάνειας· η πυκνότητα επιλέγεται έτσι ώστε η ταχύτητα από την πλευρά του αερίου να παραμένει εντός του ορίου διάβρωσης, επιτυγχάνοντας ταυτόχρονα τον στόχο του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας.

• Ρωγμές ρίζας σπειροειδούς — προκαλούνται από κακές παραμέτρους συγκόλλησης, αναντιστοιχία θερμικής διαστολής ανομοιογενών μετάλλων ή θερμικούς κύκλους. Η ποιότητα του σπειροειδούς πρέπει πάντα να επιλέγεται με συμβατότητα θερμικής διαστολής με τον βασικό σωλήνα, και η διαδικασία συγκόλλησης να είναι εξειδικευμένη αναλόγως.
• Γέφυρα τέφρας — ελέγχεται με την επιλογή του διαχωρισμού και τη διάταξη των φυσητήρων αιθάλης.
• Διαρροές συνδέσεων — ελέγχονται με διαδικασίες διαστολής και συγκόλλησης στεγανοποίησης συν την υδροστατική δοκιμή σε 1,5 φορές την πίεση σχεδιασμού.
• Απροσδόκητη διάβρωση — αποτρέπεται με θετική αναγνώριση υλικού σε κάθε παρτίδα.

Η Yuhong Holding Group παράγει σωλήνες με πτερύγια και σπειροειδείς από το 1990, εξάγοντας πάνω από το 80% της παραγωγής σε έργα διυλιστηρίων, πετροχημικών και ενέργειας. Η συγκόλληση σπειροειδών γίνεται σε γραμμές συγκόλλησης αντίστασης υψηλής συχνότητας, ακολουθούμενη από δοκιμή εφελκυσμού συγκόλλησης πτερυγίων, εξέταση με ρεύματα Eddy σύμφωνα με το ισχύον πρότυπο προϊόντος και υδροστατική δοκιμή κάθε σωλήνα.

Οι σπειροειδώς πτερυγωτοί σωλήνες είναι το μόνο στοιχείο εκτεταμένης επιφάνειας που συνδυάζει υψηλή ικανότητα θερμοκρασίας, αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη ρύπανση σε ένα εξάρτημα — ο συνδυασμός που διατηρεί έναν θερμαντήρα σε λειτουργία μεταξύ των αλλαγών. Στείλτε τις παραμέτρους λειτουργίας σας στην ομάδα μηχανικών μας για μια σύσταση υλικού και γεωμετρίας σπειροειδούς.

Περίπου 593°C για μακροπρόθεσμη συνεχή λειτουργία και 650°C βραχυπρόθεσμα. Ένα τμήμα μεταγωγής μπορεί να χειριστεί καυσαέρια σε θερμοκρασίες 700–1.000°C, αλλά ο ίδιος ο τοίχος του σωλήνα πρέπει να παραμένει εντός του ορίου της επιλεγμένης βασικής ποιότητας.

Ποιότητες 13Cr ή 9Cr ταιριασμένες για θερμική διαστολή. Οι σπειροειδείς 18Cr μπορούν να χρησιμοποιηθούν όπου απαιτείται αντοχή στη θείωση, αλλά μόνο με εξειδικευμένη διαδικασία συγκόλλησης ανομοιογενών μετάλλων.

Σπειροειδείς διαμέτρου 6–12 mm και ύψους 10–25 mm, συγκολλημένοι με αντίσταση υψηλής συχνότητας σε όλη τη ρίζα του σπειροειδούς, με διαχωρισμό επιλεγμένο για να εξισορροπεί την επιφάνεια έναντι της ταχύτητας των καυσαερίων.